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製
テストソケットの御案内
1
1.テストソケットの種類
2.エンジニアリング用ソケットの用途
3.エンジニアリング用ソケットの特徴
4.Grypperシリーズ
5.BGA40シリーズ
6.BGA65シリーズ
7.QFP35シリーズ
8.QFN35シリーズ
9.LGA50シリーズ
10. 量産用ソケットの特徴
11.QFN40P/QFP40Pシリーズ
2
1. テストソケットの種類
◎ エンジニアリング用ソケット
Grypperシリーズ
BGA40シリーズ
BGA65シリーズ
QFP35シリーズ
QFN35シリーズ
LGA50シリーズ
◎ 量産用ソケット
QFP40Pシリーズ
QFN40Pシリーズ
3
2. エンジニアリング用ソケットの用途
◎ 研究・開発における特性評価
◆ 特性評価ボードでの、特性評価・確認
◎ システム開発における実機評価・テスト
◆ 実機評価ボードでの、ターゲットデバイスの評価・選択(ユーザ)
◆ 実機評価ボードでの、サンプルデバイスのテスト(ベンダ)
◎ 品質保証における不良解析
◆ 実機ボードでの、不良解析(ベンダ・ユーザ)
◆ 実機テストボードでの、不良解析(ベンダ)
4
3. エンジニアリング用ソケットの特徴−1
◎ 高周波対応
DDR2、DDR3
XDR
GDDR5
◎ 最小限のフットプリント・追加ハードウェア
Grypperシリーズの例
デバイス挿入前
5
デバイス挿入後
3. エンジニアリング用ソケットの特徴−2
◎ Grypperシリーズのアプリケーション例
6
4. Grypperシリーズ
◎ BGA Grypper
Grypperテストソケットは、ソケットを取り付けるための穴や追
加のハードウェアが使用できないアプリケーションに最適です。
デバイスと同サイズのGrypperは、PCBに通常のリフローで
半田付けして使用します。使用する際は、Grypperにデバイ
スをはめ込みます。挿入すると、高周波まで対応するコンタク
ト部がデバイスの半田ボールをしっかりと挟み込み、確実な
電気的接続を提供します。
Grypper
◎ BGA G40 Grypper
ピッチ幅:0.4mm-1.27mm
自己インダクタンス:0.22nH @ 0.5mmピッチ
相互インダクタンス:0.112nH @ 0.5mmピッチ
対グランド容量:0.102pF @ 0.5mmピッチ
ピン間容量:0.036pF @ 0.5mmピッチ
周波数帯域(-1dB 挿入損失):35.9GHz
最大電流:2.0 Amps
接触抵抗:<25mΩ
平均寿命:100 insertions
コンタクト圧/ピン:30-40 grams/contact
垂直摺動:45 grams/contact insertion force @0.65mmピッチ
低挿入損失:15GHz
許容電流:1ピンあたり4A
G40 Grypperは、200ピンを超える多ピンのBGAパッケージに
対応したソケットです。0.4mm、0.5mm、0.65mmピッチに対応し
ております。PCBに対しては、リフローにて接続します。コンタ
クト端子が半田ボールを掴むので、パッケージを押さえる蓋が
必要ありません。ピン長は約2mmとなっており、シグナルイン
テグリティーに適したソケットです。
◎ BGA G80 Grypper
G80 Grypperは、200ピンを超える多ピンのBGAパッケージに
対応したソケットです。0.8mm以上のピッチに対応しております。
PCBに対しては、リフローにて接続します。コンタクト端子が半
田ボールを掴むので、
パッケージを押さえる蓋が必要ありません。ピン長は約2mmと
なっており、シグナルインテグリティーに適したソケットです。
7
ピッチ幅:0.4mm-0.65mm
最大電流:1A
接触抵抗:<25mΩ
平均寿命:50 insertions
コンタクト圧/ピン:15 grams/contact
G40 Grypper
ピッチ幅:0.8mm
最大電流:1A
接触抵抗:<25mΩ
平均寿命:50 insertions
コンタクト圧/ピン:15 grams/contact
G80 Grypper
5. BGA40シリーズ
◎ BGA40シリーズ
BGA40テストソケットは、高周波部品やシステムレベル・テストに要
求される高性能なシグナル・インテグリティーの要求に対応します。
この高性能テストソケットは、様々なパッケージ・サイズとI/O数に対
応します。ピッチ幅は、0.4mm∼0.5mmになります。
ピッチ幅:0.4mm-0.5mm
自己インダクタンス:0.55nH @ 0.4mm pitch、0.52nH @ 0.5mm pitch
相互インダクタンス:0.106nH @ 0.4mm pitch、0.102nH @ 0.5mm pitch
対グランド容量:0.239pF @ 0.4mm pitch、0.244pF @ 0.5mm pitch
ピン間容量:0.058pF @ 0.4mm pitch、0.026pF @ 0.5mm pitch
周波数帯域(-1dB 挿入損失):38.1GHz@ 0.4mm pitch、40GHz@ 0.5mm pitch
最大電流:2.5 Amps
接触抵抗:<25mΩ
平均寿命:150,000 insertions
コンタクト圧/ピン:30−40 grams/contact
垂直摺動:0.15mm
低挿入損失:36GHz
許容電流:1ピンあたり4A
8
6. BGA65シリーズ
◎ BGA65シリーズ
BGA65テストソケットは、高周波部品やシステムレベル・テストに要
求される高性能なシグナル・インテグリティーの要求に対応します。
この高性能テストソケットは、様々なパッケージ・サイズと、I/O数に
対応します。ピッチ幅は0.65mmになります。
ピッチ幅:0.65mm
自己インダクタンス:0.63nH @ 1.0mmピッチ
相互インダクタンス:0.117nH @ 1.0mmピッチ
対グランド容量:0.319pF @ 1.0mmピッチ
ピン間容量:0.056pF @ 1.0mmピッチ
周波数帯域(-1dB挿入損失):22.1GHz
最大電流:4.0 Amps
接触抵抗:<25mΩ
平均寿命:30,000−50,000 insertions
コンタクト圧/ピン:30-40 grams/contact
垂直摺動:0.15mm
低挿入損失:36GHz
許容電流:1ピンあたり4A
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7. QFP35シリーズ
◎ QFP35シリーズ
QFN35テストソケットは、高価なRFテストソケットの代わりとなる、低
価格でGHz帯の高性能を持つソケットです。ピッチ幅は、0.35mmに
なります。
Stamped BeCu Contact
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ピッチ幅:0.35mm
自己インダクタンス:0.85nH @ 0.5mm pitch
相互インダクタンス:0.3nH @ 0.5mm pitch
対グランド容量:0.18pF @ 0.5mm pitch
ピン間容量:0.03pF @ 0.5mm pitch
周波数帯域(-1dB 挿入損失):19.3GHz
最大電流:2.5 Amps
接触抵抗:<20mΩ
平均寿命:10,000 insertions
コンタクト圧/ピン:30-40 grams/contact
垂直摺動:0.15mm
8. QFN35シリーズ
◎ QFN35シリーズ
QFN35テストソケットは、迅速で投資効果が高く、信頼性のある高
周波部品のテストと検証に最適です。このテストソケットは、ベンチ
トップあるいはオーブン内で優れたシグナル・インテグリティーを提
供します。ピッチ幅は0.35mmになります。
Stamped BeCu Contact
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ピッチ幅:0.35mm
自己インダクタンス:0.85nH @ 0.5mm pitch
相互インダクタンス:0.3nH @ 0.5mm pitch
対グランド容量:0.18pF @ 0.5mm pitch
ピン間容量:0.03pF @ 0.5mm pitch
周波数帯域(-1dB 挿入損失):19.3GHz
最大電流:2.5 Amps
接触抵抗:<20mΩ
平均寿命:10,000 insertions
コンタクト圧/ピン:30-40 grams/contact
垂直摺動:45 grams/contact insertion force @0.65mm pitch
9. LGA50シリーズ
◎ LGA50シリーズ
LGA50テストソケットは、高周波対応の製品です。様々なパッケー
ジ・サイズとI/O数に対応します。高周波部品とシステムレベル・テ
ストに必要な高性能のシグナル・インテグリティーを提供します。
ピッチ幅は0.5mmになります。
ピッチ幅:0.5mm
自己インダクタンス:0.96nH @ 0.8mm pitch
相互インダクタンス:0.146nH @ 0.8mm pitch
対グランド容量:0.278pF @ 0.8mm pitch
ピン間容量:0.030pF @ 0.8mm pitch
周波数帯域(-1dB 挿入損失):17.5GHz
最大電流:2.5 Amps
接触抵抗:<25mΩ
平均寿命:15,000 insertions
コンタクト圧/ピン:25-35 grams/contact
垂直摺動:0.15mm @ 0.5mm pitch、
0.25mm @ 0.8mm pitch、
0.3mm @ 1.0mm pitch
低挿入損失:10GHz
許容電流:1ピンあたり4A
12
10. 量産用ソケットの特徴
◎ 低コスト
◆ 30%のコスト改善
◎ スプリングプローブと比較して、優れた電気性能
◆ 低インダクタンス
◆ 低・安定接触抵抗
13
11. QFN40P/QFP40Pシリーズ
◎ QFN40P/QFP40Pシリーズ
QFN40P/QFP40P ATEテストソケットは、QFN/QFPパッケージ製
品の電気的/機械的にスムーズな開発から製造への展開を可能と
します。QFN/QFPテストソケットは、RF(GHz帯)、ミックスドシグナル、
アナログ、ハイパワーのアプリケーションを対象としています。ピッ
チ幅は0.4mmになります。
ピッチ幅:0.4mm
自己インダクタンス:0.4nH @ 0.5mm pitch
相互インダクタンス:0.18nH @ 0.5mm pitch
対グランド容量:0.25pF @ 0.5mm pitch
ピン間容量:0.09pF @ 0.5mm pitch
周波数帯域(-1dB 挿入損失):19.7GHz
最大電流:4.0 Amps
接触抵抗:20mΩ
平均寿命:300,000 insertions
コンタクト圧/ピン:30-40 grams/contact
垂直摺動:0.15mm
14
DDRデバイス及びSocketのリワーク概要
株式会社ケイ・オール
1
リワークとは
実装不良全般の修正
SMT部品の実装不良修正
BGA・CSP・QFN・LGA等/リードレス部品の
実装不良修正
基板部の製作不良/修正
DIP部品の
実装不良修正
リワーク作業の定義:
*イレギュラー作業/Customer要求レベル
に沿って、レギュラーレベル水準にリカバーす
る
作業箇所・諸元・作業ツール・
副資材の選定
準拠
環境上の制約
RoHS
鉛フリー
ハロゲンフリー
共晶
仕様・アプリケーション・手順・
成否判定基準の決定
Customer要求仕様
加工実施
成否検証
Customer
Satisfaction
BGAリワークと通常実装(SMT)の違い
SMT
BGAリワーク
BGAリワーク:
①基板実装済みのターゲットとなる
BGAをリワークマシンで外す
ハンダ印刷:
基板Padへマスクを用いて
クリ-ムハンダを印刷
面実装:
チップマウンター等でSMT部品
を実装
②新BGA交換実装
③BGA再実装
リワークマシン加熱で接合
X線検査:
ハンダBall接合部の確認
ターゲットとなるBGAやLGAだ
けを部分対応
リフロー硬化:
ハンダ溶融、接合部硬化
ACI:
外観検査
部品全てを基板実装
BGAリワーク手順/フロー
①準備工程:基板・パッケージの湿気抜
X線透過検査
②BGAの取外し
プリズム検査
③基板整地
機能検査(Customer仕様)
④リボールに拠る
BGA再生
⑤再生BGAの再取付 ⑤‘新BGAの交換取付
オプション:
XRF,3次元X線,X線CT
ダイオード特性(カーブトレース)
リワーク機によるBGA実装
BGA・CSPのリボール
リボール・ユニット
リワーク機で取り外した状態
半田クリーニング後
リボール作業
リボール完了品
7
BGA(アンダーフィル封止)外し・リボール再生
①μフィル除去
②BGA外し・基板再生
③BGAリボール再生
⑤BGA再実装
(リワークマシン)
⑥再生BGA取付完了
④基板ヘクリームハンダ
印刷/部分マスク
リワーク・マシナリー
リワーク・マシナリー:
DENON・RD500Ⅲ
上部・下部をエリアヒーター
で均等に加熱
アライメント精度
+/-0.025mm
上部ヒーター
下部ヒーター
ワーク吸着固定ノズル部
動的アプリケーション(今回の条件)
①上部・下部ヒーターで基板とパッケージのハンダ
接合部に熱伝導→Soak-target point→パッ
ケージ-を垂直上方向に取り外す。
②Board部BGA-Ball接合部近辺に熱電対
をセットし、Board部の温度変化・熱伝導状態
を記録する。
Z軸移動距離:205mm
Headノズル・スループット:36.8mm/sec
ノズル吸着力:-45kPa
アプリケーション別プロファイル
リワーク後の評価
X線でのショート確認
ハンダボールのクラック
BGAリワーク加工は、X線透過とプリズム検査により成否を検証
BGAリワーク
検査環境
◆マイクロスコープ
マイクロスクエアー製
概観検査
◆外観検査装置
マランツ製
・最大 350mm X 250mm
・最小 50mm X 50mm
◆X線検査装置
ソフテック製
三次元X線検査:Solder Ball及びBumpの状態確認
BGA側 配線№B-16 部X線写真
フリップチップ部 配線№B-16 部X線写真
POP実装
POP(Package On Package)実装
デバイスのパッケージ上に他の部品(パッケージ)を搭載する技術。
スマートフォン、カーナビゲーションなどの高密度実装や、
3D映像機器などの高速処理が求められる場で使用されています。
15
POP実装
BGAリワークマシンでのPOP実装
リボール技術を用い、アダプタ基板、変換基板
へのボール付・積層化
基板上にプローブ測定用アダプタ基板(Ball付インターポーザ)を実装
その上にDDR2を実装した例
16
DDR2
BGA Socket
Mother Board
熱応力緩和対策
POP実装例
POP実装例
フレキ(羽付)SocketにBGAを積層実装
POP実装工程フロー/スタンダード
①IQC: 基板、部品の確認
②ベーキング:基板・パッケージの湿気抜き
③部品取付(1):クリーム・ハンダを印刷→POPの下段実装→加熱
④中間検査:下段のみ実装された状態でプリズム・X線にて接合確認
⑤部品取付(2)クリーム・ハンダを印刷→POPの上段実装→加熱
⑥最終検査:POPの状態をプリズム・X線にて接合確認
備考:Customer要請に従い、①④⑥で電気検証実施可
RoHS専用工場
専用工場に各種実装装置から蛍光X線装置に至るまで完備
20
ケイ・オール対応範疇
設計受託・部品購入・基板手配まで
株式会社ケイ・オール
設計
購買
回路・パターン設計
電子部品購入
シミュレーション
基板手配
実装
試作実装
解析
BGAリワーク
21
ご拝聴ありがとうございました。
22
ATEサービス株式会社
システム・ソリューション・グループ
楠元 晃
製
Interposer のご案内
1.Interposerの種類
2.対応デバイス
3.対応測定器
4.構成
商品の種類
Oscilloscope Type
L og i c
yp e
T
r
e
z
y
An a l
商品の種類
商品の種類
GDDR5
• GDDR5 component interposer for oscilloscopes
– Socketed version available now
– Direct connect version available Q4 2010
– Easy access for oscilloscope and MSO solder on probe tips
LPDDR2 PoP
• Support for Package on Package devices
LPDDR2 target socket and
Interposer with a socket attached
PoP Interposer installed
on a target
2.対応デバイス
DDR2、DDR3、GDDR5、LPDDR2
3.対応測定器
Oscilloscope
Logic Analyzer
4.構成
Interposer
Mother PCB
Grypper
DDR3-1066 WRITE Eye
Data Eye Measurements
No interposer - backside
Interposer w/ 6G filter
以上
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